하늘은 왜 파랗고, 노을은 왜 붉을까? 푸른 하늘과 노을의 차이

우리가 매일 보는 하늘은 항상 푸른 색이죠. 그럼 노을은 왜 붉게 보이는 걸까요? 해가 질 때 하늘을 붉게 물들이는 노을의 마법, 어렵지 않은 비유로 쉽고 재미있게 풀어 드립니다.

1. 하늘의 색은 누가 정하는가? 바로 '빛'과 '공기'의 만남

하늘 자체에는 색이 없습니다. 하늘의 색깔은 태양에서 온 '빛'이 지구의 '공기'를 통과하면서 만들어내는 현상인 것이죠. 태양빛은 겉보기엔 투명하지만, 사실 빨주노초파남보 모든 색깔을 합친 무지개색입니다.

  

• 빛의 특징: 무지개를 이루는 색깔마다 파장의 길이가 다릅니다. 이 길이에 따라 공기 중의 작은 알갱이들(분자)을 만났을 때 튕겨 나가는 정도가 달라집니다.

2. 파란 하늘의 비밀? '파란색'은 잘 튕겨 나간다

하늘이 파랗게 보이는 현상을 설명하는 원리를 '레이 산란(Rayleigh Scattering)'이라고 부릅니다. 전문 용어를 쉽게 설명하면 이렇습니다.

1️⃣ 공기 중 알갱이와 빛의 크기 차이

무지개 색 중 파란색과 보라색은 파장의 길이가 가장 짧습니다. 그리고 지구의 공기 중에는 질소, 산소 등 눈에 보이지 않는 아주 작은 알갱이(분자)들이 가득하죠.

• 파장이 짧은 파란색 빛은 이 작은 알갱이들에 부딪힐 때 다른 긴 파장(빨간색, 주황색)보다 훨씬 쉽고 넓게 튕겨 나갑니다. 마치 작은 공이 작은 장애물에 더 잘 튕겨 나가는 것처럼 말이죠.
• 빛의 파장이 짧은 순서: 보라색 > 파란색 > 초록색 순

2️⃣ 사방에서 오는 파란색 빛

태양에서 온 무지개 빛이 공기 중을 지나면서 파란색 빛만 사방으로 흩뿌려지고 튕겨 나오기 때문에, 우리는 하늘의 어디를 보든 파란색으로 인식하게 됩니다.

3. 노을이 붉은색 마법을 부리는 이유는? '빛의 장거리 여행'

노을은 해가 뜰 때와 질 때 하늘을 주황색이나 붉은색으로 물들이는 현상입니다. 이는 낮과는 정반대의 원리로 발생하는데요.

1️⃣ 빛이 지나야 하는 '긴 경로'

낮의 태양은 머리 위에 있어 빛이 가장 짧은 경로를 통해 지구로 들어옵니다. (이 위치에서 파란색이 사방으로 튕겨나가 하늘이 파랗게 보임)
대신 아침과 저녁시간처럼 태양이 지평선 가까이에 있을 때는 태양빛이 우리에게 오기 위해 낮보다 훨씬 긴 공기층을 통과해야 합니다.

  

2️⃣ 장거리 여행의 결과: 파란색의 사라짐

태양빛이 긴 경로를 지나오는 동안, 파장이 짧은 빛들(보라색, 파란색, 초록색 등)은 공기 중의 수많은 알갱이들과 부딪히면서 모두 튕겨 나가거나 사라지게 됩니다.
결국, 파장이 가장 길어 잘 튕겨 나가지 않고 직진성이 강한 빨간색, 주황색 빛만이 우리의 눈에 도달하게 됩니다.

3️⃣ 하늘을 수놓는 붉은 노을

지표면에 도달하는 빛이 빨간색 계열만 남았기 때문에, 우리는 해가 뜨거나 질 때 하늘이 붉게 물드는 장엄한 노을을 감상하게 됩니다.

4. 만약 지구에 대기가 없다면? 달의 관점

이 가상의 상황은 지구의 대기가 얼마나 중요한지 깨닫게 해주는 것 같습니다. 그렇다면 우리가 만약 달에 서서 하늘을 바라본다면 어떨까요?

1️⃣ 달의 하늘은 '항상 검은색'

달에는 지구와 같은 공기(대기층)가 거의 없습니다. 빛이 튕겨 나갈 알갱이(산소, 질소 분자)가 없기 때문에, 태양빛은 그냥 직진하여 땅에 도달합니다. 사방으로 튕겨 나갈 일이 없기 때문에 낮에도 밤에도 하늘은 항상 새까만 우주(검은 색)로 보일 것입니다.

• 파란 하늘은 우리 지구의 공기층(대기)이 만들어내는 아름다움인 셈입니다.

2️⃣ 별이 '깜빡이지 않는다'

달에서 별을 보면 깜빡이지 않고 아주 선명하게 보입니다.
지구에서는 대기층이 흔들리거나 요동치면서 별빛을 휘게 만드는데, 달에는 이러한 대기층이 없어 별빛이 직선으로 우리의 눈에 그대로 도달합니다.

• 우리가 보는 파란 하늘과 별의 깜빡임 모두 대기층이 만들어낸 지구만의 특별한 현상인거죠.

파란 하늘과 붉은 노을은 모두 우리 사는 지구의 공기층(대기)이 만들어내는 아름다움입니다.

💡 이 글과 함께 보면 좋은 콘텐츠
👉 무지개(Rainbow) 속 숨겨진 비밀, 7가지 색의 이유는?
👉 하늘을 춤추게 하는 오로라(Aurora)의 비밀! 어디서, 왜 생길까?
👉 하늘에서 떨어지는 별, 유성(meteor)의 정체는?

🌞 매일 올려다보는 하늘에 담긴 비밀

매일 똑같아 보이던 하늘색과 노을의 붉은빛 뒤에는 '빛의 파장'과 '공기 중 알갱이'가 만들어내는 간단하고 아름다운 자연의 비밀이 숨어 있었습니다.

다시금 하늘을 올려다보며 파란색은 우리 눈으로 달려오고, 붉은색은 긴 여행 끝에 도착했다는 재미있는 이야기를 떠올려 보는 것은 어떨까요?

함께 읽어보면 좋은 글 추천

별(Star)이 반짝이는 이유와 행성과의 차이점